Приложение В (справочное). Рекомендации для типов изображения лица

Приложение В
(справочное)

Рекомендации
для типов изображения лица

B.1 Рекомендации для основного типа изображения лица

B.1.1 Общие положения

В данном разделе приведены требования, не вошедшие в число нормативных требований настоящего стандарта, но рекомендуемые для достижения заявленных целей при создании записи изображения лица. Данный раздел необходимо рассматривать совместно с разделом 6 настоящего стандарта.

B.1.2 Определение контрольной точки

Блок "Контрольная точка", определенный в 5.6, может быть добавлен в формат записи как для основного типа изображения лица, так и для всех его подтипов с целью описания положения контрольных точек, используемых в алгоритмах распознавания лица.

Контрольные точки по возможности должны быть определены на изображениях до применения процедур сжатия.

Контрольные точки могут быть включены в запись, только если их параметры точно определены. В соответствии с этим параметры контрольных точек не должны переопределяться в процессе обработки изображения при распознавании лица.

Обычно автоматический метод или точно определяет положение контрольной точки, или дает абсолютно неверный результат. Это выражается в очевидно ошибочных координатах или в том, что контрольная точка не может быть обнаружена. Поэтому для точного определения параметров контрольной точки необходимо использовать автоматизированный метод, сопровождаемый визуальным контролем, с возможным внесением исправлений в результаты автоматического определения контрольной точки.

B.1.3 Рекомендуемые контрольные точки

Чтобы обеспечить корректное получение изображения лица для различных областей применения, необходимо не менее трех контрольных точек лица. Для повышения точности должно быть определено большее число контрольных точек, которые должны быть распределены по поверхности всего лица. Рекомендуется сохранять в любой записи лица следующие контрольные точки (см. рисунок 7 и рисунок 8): контрольные точки центров глаз (12.1 и 12.2), основные контрольные точки носа (9.4; 9.5 и 9.15) и контрольные точки верхней губы рта (8.4; 8.1 и 8.3).

B.2 Рекомендации для фронтального типа изображения лица

B.2.1 Общие положения

В данном разделе приведены требования, не вошедшие в число нормативных требований настоящего стандарта, но рекомендуемые для достижения заявленных целей при создании записи изображения лица. Данный раздел необходимо рассматривать совместно с разделом 7.

B.2.2 Требования к помощи при позиционировании лица

Кисти рук, руки и другие части тела ассистента, помогающего фиксировать правильное положение головы, не должны быть видны.

B.2.3 Требования к положению головы

Отклонение от фронтального положения головы должно быть не более 5° в направлениях поворота, наклона и отклонения (см. 5.5.9).

B.2.4 Требования к выражению лица

Выражение лица должно быть нейтральным (без улыбки), оба глаза нормально открыты (т.е. не широко), рот закрыт (если расстояние между контрольными точками 2.2 и 2.3 меньше, чем расстояние между контрольными точками 2.3 и 8.2, на рисунке 7). Рекомендуется максимальное соответствие изображений данному требованию.

Не рекомендуются:

a) улыбка с закрытым ртом (с сомкнутыми губами);

b) улыбка с открытым ртом;

c) поднятые брови;

d) взгляд не в направлении камеры;

e) косоглазие;

f) хмурое выражение.

В.2.5 Примеры недопустимых выражений лица

а. Закрытые глаза. Глаза считаются открытыми, если радужная оболочка и зрачок отчетливо различимы.

b. Волосы, закрывающие глаза. Волосы не должны закрывать контрольные точки 3.2, 3.8 и 3.12 для правого глаза и контрольные точки 3.1, 3.7 и 3.11 для левого глаза (рисунок 7), а также область выше данных точек, размер которой составляет 5% от расстояния между центрами глаз. Пример недопустимого изображения представлен на рисунке В.1.

Рисунок В.1 - Пример недопустимого изображения

(волосы закрывают глаза)

с. Оправа очков, закрывающая часть глаза. Оправа очков не должна закрывать контрольные точки 3.2, 3.4, 3.8 и 3.12 для правого глаза и контрольные точки 3.1, 3.3, 3.7 и 3.11 для левого глаза (рисунок 7), а также область вокруг данных точек, размер которой составляет 5% расстояния между центрами глаз. Если оправа очков не видна или полностью прозрачна, то данная оправа не может закрывать какую-либо часть глаза. Пример недопустимого изображения представлен на рисунке В.2.

Рисунок В.2 - Пример недопустимого изображения

(оправа очков закрывает часть глаза)

В.2.6 Требования к очкам

Если человек носит очки, то при фотографировании он должен находиться в очках.

Если очки затемняются автоматически при освещении, то фотографироваться необходимо без затемнения очков, с использованием прямого освещения или фонового света. Если затемнение не может быть устранено, то очки должны быть сняты. Если затемненные очки надеты, то в структуре заголовка должно быть указано, что используются очки с затемнением.

Артефакты освещения могут быть исключены путем увеличения угла между осветителем, субъектом и камерой до 45° (или более).

B.2.7 Требования к головным уборам

На фотографиях должны отсутствовать головные уборы и тени, за исключением случаев, когда человек не может отказаться от головного убора, вуали или шарфа (например, из-за религии). В таких случаях необходимо минимизировать тени и затемнения характерных черт области лица. Для этого можно изменять положение головных уборов.

B.2.8 Требования к отсутствию теней в глазах

Должны отсутствовать тени от бровей на глазах. Радужная оболочка глаза и зрачок должны быть видимыми.

В.2.9 Требования к фону

Поскольку первым шагом в процессе автоматического распознавания лица является обнаружение лица на фоне для дальнейшей расстановки контрольных точек, необходимо установить требования к фону. Рекомендуется соблюдать следующие требования.

B.2.9.1 Требования к контрастности фона

Граница между головой и фоном должна быть четко прослеживаема вокруг всего человека (исключение составляет очень большой объем волос).

B.2.9.2 Требования к теням на фоне

Не должно быть теней, видимых на заднем плане изображения лица.

B.2.9.3 Требования к однородности фона

Фон должен быть однородным и не должен содержать текстуры с прямыми или кривыми линиями, которые могут внести искажения в результаты автоматического обнаружения лица. Фон должен иметь однородную цветовую палитру или быть одноцветным, с последовательным изменением яркости от светлой к темной только в одном направлении.

B.2.9.4 Примеры фона

Типичным фоном, позволяющим улучшить результаты автоматического распознавания лица, является 18%-ный серый фон с однородной гладкой поверхностью. Допускается использование однородных светло окрашенных фонов, например светло-голубого. Допускается использование белого фона, если обеспечивается достаточное различие областей лица, волос и фона.

B.2.10 Требования к фокусировке и глубине резкости

Как принято в фотографической практике, для получения изображения оптимального качества диафрагменное число оптической системы должно быть выбрано не менее чем на два значения ниже, чем максимальное диафрагменное число, обеспечивающее достаточную глубину резкости.

Если отдельные штрихи миллиметровых линеек, приложенных к носу и уху человека и обращенных к камере, могут одновременно различаться на зарегистрированном тестовом изображении, то считается, что обеспечено разрешение деталей лица размером менее 1 мм.

Если у камеры отсутствует автофокусировка, то при съемке субъект должен находиться на определенном расстоянии от камеры.

B.2.11 Требования к плотности градаций серого

Динамический диапазон изображения должен иметь не менее 7 бит изменения интенсивности (диапазон, состоящий минимум из 128 уникальных значений) в области лица на изображении. Область лица определяется как область от макушки до подбородка и от левого уха до правого уха. Для данного требования может потребоваться индивидуальная настройка установок камеры, устройства оцифровки видеоизображения или сканера, если тон кожи слишком светлый или темный по сравнению со средним значением по популяции.

B.2.12 Требования к цветовой насыщенности

Цветовая насыщенность 24-битового цветного изображения должна быть такой же, как и после преобразования к градациям серого, т.е. 7 битов изменения интенсивности в области лица на изображении.

B.2.13 Требования к воспроизведению исходных цветов объекта на изображении

При получении черно-белой фотографии должны использоваться обычные лампы накаливания. При получении цветной фотографии должны использоваться методы установки цветового баланса. Например, могут быть использованы вспышка с высокой цветовой температурой и обычная пленка или сбалансированная для съемки при искусственном освещении пленка и источник освещения, представляющий лампу накаливания.

B.2.14 Требования к цветовой калибровке

Рекомендуется проведение цветовой калибровки с использованием 18%-ного серого фона или другого метода (например, установка баланса белого).

B.2.15 Требования к бочкообразной дисторсии

Данное требование направлено на обеспечение постоянства бочкообразной дисторсии, зависящей от фокусного расстояния. Для типичной фотографической системы, когда субъект находится на расстоянии 1,5 - 2,5 м от камеры, фокусное расстояние объектива камеры должно быть таким, как у среднего фотографического объектива. Для фотографирования на 35-миллиметровой пленке это означает, что фокусное расстояние должно составлять от 90 до 130 мм. Для других форматов негативов/датчиков рекомендованное фокусное расстояние должно составлять от двух до трех диагоналей негатива/датчика.

На рисунке В.3 представлены примеры влияния расстояния до субъекта и выбора объектива камеры на захваченное изображение.

Рисунок В.3 - Примеры правильного (а) и неправильного (b, с)

фокусного расстояния до субъекта

В.3 Рекомендации для полного фронтального типа изображения лица

В.3.1 Требования к параметрам цифровых изображений лица полного фронтального типа

В.3.1.1 Требования к разрешению фотографии

Настоящий раздел устанавливает требования к выбору установок для сканера в случае, когда получение изображения лица проводится путем сканирования существующей печатной фотографии.

Разрешение изображений полного фронтального типа должно составлять не менее 240 пикселей на горизонтальный размер головы (что соответствует расстоянию между центрами глаз приблизительно 120 пикселей). Данное требование обеспечивает возможность проведения оптимальной визуальной экспертизы и долговременного хранения изображения. Данное требование соответствует минимальному горизонтальному размеру всего изображения 420 пикселей и вертикальному размеру изображения 525 пикселей.

1) Для фотографии с горизонтальным размером головы 20 мм (примерно 0,78 дюймов) рекомендованное разрешение сканера - 120 точек на сантиметр (примерно 300 dpi).

2) Для фотографии с горизонтальным размером головы 13 мм (примерно 0,5 дюймов) рекомендованное разрешение сканера - 189 точек на сантиметр (примерно 480 dpi).

3) Для фотографии с вертикальным размером головы (от подбородка до макушки) 25 мм (примерно 1 дюйм) средний горизонтальный размер головы составляет примерно 20 мм (примерно 0,8 дюймов) с учетом характерного геометрического отношения 4 к 5. Это соответствует требуемому разрешению сканера 117 точек на сантиметр (примерно 300 dpi).

Таким образом, при проведении цветного сканирования бумажной фотографии соответствующих размеров с использованием сканера разрешение цветного сканера должно составлять 300 dpi.

Если бумажные фотографии были отсканированы при разрешении 120 пикселей на сантиметр (300 dpi), то требование минимального расстояния между центрами глаз 90 пикселей соответствует расстоянию примерно 8 мм между глазами. Аналогично, для фотографий, отсканированных при разрешении 120 пикселей на сантиметр (300 dpi), требование минимального расстояния между центрами глаз 120 пикселей соответствует расстоянию примерно 10 мм между глазами.

В.3.1.2 Требования к постобработке

Не допускается использование многократного (т.е. повторяющегося) сжатия при создании изображений полного фронтального типа.

В.3.2 Требования к использованию изображений лица полного фронтального типа для проездных документов

B.3.2.1 Требования к полю "Рост человека"

Поле "Рост человека" должно быть определено в соответствии с требованиями 5.5.6.

B.3.2.2 Требования к отношению горизонтального и вертикального размеров изображения

Для изображения лица полного фронтального типа отношение горизонтальный размер изображения : вертикальный размер изображения должно составлять от 1:1,25 до 1:1,34.

Данное требование допускает использование отношений: 1:1,25, установленного в рекомендациях Национального института стандартов и технологий США (NIST) для фотоснимков лица; 1:1,28, как правило, используемого для паспортных изображений; 1:1,33, как правило, применяемого для водительских удостоверений.

B.3.2.3 Требования к размеру головы относительно размера изображения

Для изображения лица полного фронтального типа отношение горизонтальный размер изображения : горизонтальный размер головы (А : СС) должно составлять от 7:5 до 2:1. Это удовлетворяет требованиям большого числа агентств по выдаче водительских удостоверений и международных паспортов.

В случаях, когда человек имеет объемную прическу, указанное ограничение более значимо, чем требование включения полной линии контура волос на фотографии.

Для подростков и взрослых на изображении лица во фронтальном положении расстояние от макушки до подбородка должно составлять от 70 до 80% от вертикального размера изображения. Это удовлетворяет требованиям большинства агентств по выдаче водительских удостоверений и международных паспортов.

Для детей моложе 11 лет допускается меньший относительный размер головы (до 50% от области изображения), если это необходимо для повышения качества фотографического изображения, например устранения искажений типа бочкообразной дисторсии (см. 7.36) или размытия границ.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо "см. 7.36" следует читать "см. 7.3.6"

B.3.2.4 Обобщенные рекомендации к фотографированию

Для удобства в таблице В.1 перечислены требования к геометрическим параметрам и положению головы, рассмотренные в В.2.3 и В.3.2.2, В.3.2.3.

Таблица В.1 - Обобщенные рекомендации к фотографированию для полных фронтальных типов изображений лица для проездных документов

Пункт	Определение	Рекомендация
B.2.3	Положение головы	Отклонение от фронтального положения должно быть менее 5° в направлениях поворота, наклона и отклонения
B.3.2.2	Отношение горизонтального и вертикального размеров изображения	1,25B/A1,34
B.3.2.3	Горизонтальный размер головы на изображении	1,4 CCA2 CC
B.3.2.3	Вертикальный размер головы на изображении	0,7 B DD0,8 B
B.3.2.3	Вертикальный размер головы на изображении (дети моложе 11 лет)	0,5 BDD0,8 B

Примеры изображений и указаний при фотографировании для проездных документов представлены на рисунке В.4.

Примечание - Рисунок В.4 подготовлен при содействии организации, требующей от фотографов руководствоваться стандартизированными процедурами получения изображений. Слово "должны" употребляется на рисунке как руководство подобных организаций и не устанавливает нормативные требования.

Качество фотографий Фотография должна удовлетворять следующим требованиям: должна быть сделана не более 6 мес назад горизонтальный размер должен составлять от 35 до 40 мм положение головы и верха плеч должно быть таким, чтобы лицо занимало от 70 до 80% фотографии должна быть точно в фокусе и четкой должна быть высокого качества, без отметок чернилами или складок взгляд должен быть направлен прямо в камеру должна передавать естественный цвет кожи должна иметь соответствующие яркость и контраст должна печататься на высококачественной бумаге и с высоким разрешением Фотографии, получаемые с помощью цифровых камер, должны обладать хорошей цветопередачей и печататься на фотобумаге.

Рисунок В.4, лист 1 - Рекомендации для создания проездных документов

Стиль и освещение Фотография должна удовлетворять следующим требованиям: цвета должны быть нейтральными глаза должны быть открытыми и четко различимыми (не допускается наложение волос на глаза) лицо должно быть обращено к камере, субъект не должен смотреть через плечо (портретный стиль), голова не должна быть наклонена, оба края лица должны быть видны четко фон должен быть однородным светлоокрашенным при регистрации должно использоваться однородное освещение, не должно быть теней и отражений вспышки на лице, а также эффекта "красных глаз"

Рисунок В.4, лист 2 - Рекомендации для создания проездных документов

Очки и головные уборы на фотографии Ношение очков: глаза должны быть четко видны, отражение вспышки на стеклах и наличие окрашенных линз не допускаются (следует избегать толстых оправ, использовать для фотографирования очки с тонкой оправой при их наличии у субъекта) оправа не должна закрывать часть глаз Головные уборы: допускаются только по религиозным убеждениям; все особенности лица от подбородка до верхней части лба с обеих сторон должны быть четко видны Выражение и обрамление: должен быть изображен только один человек (без спинки стула, без игрушек, без других людей в кадре), смотрящий прямо в камеру с нейтральным выражением лица и закрытым ртом

Рисунок В.4, лист 3 - Рекомендации для создания проездных документов

В.3.3 Требования к сжатию изображения лица полного фронтального типа

В.3.3.1 Требования к сжатию без выделения области интереса

Результаты распознавания лица для сжатых изображений полного фронтального типа показаны на рисунках В.5 и В.6. Изображения лиц были получены с австралийских паспортов в австралийском Департаменте иностранных дел и торговли. Было рассмотрено 1000 пар сопоставления (оригинал и реконструкция) реальных изображений с паспорта.

Данные изображения были первоначально отсканированы с разрешением 300 dpi и имели стандартные геометрические характеристики паспортной фотографии с горизонтальным и вертикальным размерами изображения 416x536 пикселей и размерами головы, соответствующими разделу 9. Средний размер исходных несжатых изображений составлял приблизительно 669 Кб. Изображения, используемые в данном тесте, были сжаты с использованием формата JPEG до среднего размера 71 Кб, затем восстановлены и повторно сжаты с использованием форматов JPEG и JPEG2000 для проведения теста на парное сопоставление.

Первоначальное сжатие могло привести к появлению на используемых изображениях артефактов формата JPEG. Но было показано, что относительно низкое отношение сжатия 10:1 незначительно влияет на выходные данные, используемые для парного сопоставления.

Для данного анализа использовались технологии регистрации лица и распознавания лица Facelt (версия 5.0) компании Identix Corporation и ZN-FaceRacServer (версия 1.1) компании ZN Vision Technologies AG. Изображения были центрированы автоматически (местоположение глаз было определено компьютерной системой).

Набор изображений лица был сжат и попарно сопоставлен с набором несжатых изображений. Вероятность правильного совпадения первого ранга исследовалась как функция степени сжатия. Частота правильного совпадения первого ранга характеризуется числом раз, когда ближайшее найденное изображение соответствует правильному результату при поиске "один ко многим" (при условии, что всегда возможно правильное совпадение). Она является функцией размера базы данных и обычно используется в контексте идентификации по лицу "один ко многим".

Рисунок В.5 - Технология Identix: зависимость результатов распознавания лица от степени сжатия изображений полного фронтального типа

Рисунок В.6 - Технология ZN Vision Technologies: зависимость результатов распознавания лица от степени сжатия изображений полного фронтального типа

На рисунках В.5 и В.6 термин "Вероятность правильного совпадения" обозначает число правильно распознанных пар при соответствующей степени сжатия (размере файла), разделенное на число правильно распознанных пар при нулевом сжатии и затем умноженное на 100. Т.е. 100% означает, что процесс сжатия не оказывает никакого воздействия на показатели технологии распознавания. 50% означает, что только 50% пар при сопоставлении "один ко многим" из 1000 пар правильно распознаны при соответствующей степени сжатия. "Средний размер файла" - это размер сжатого файла.

Основной задачей данного исследования являлась оценка степени возможного сжатия изображения лица без существенного снижения вероятности правильного совпадения (на 1 - 2%) по сравнению с результатами, достигаемыми без сжатия.

Графики на рисунках В.5 и В.6 показывают:

1) вероятность правильного совпадения быстро снижается с уменьшением размера сжатого файла, если он составляет менее 10 Кб;

2) использование формата JPEG2000 обеспечивает лучшие результаты, чем формат JPEG.

В.3.3.2 Рекомендации для максимального сжатия и размеров файла изображений лица форматов JPEG и JPEG2000

При подготовке рекомендаций существенное снижение вероятности правильного совпадения было определено как превышающее 2%. Таким образом, данные рекомендации определяют минимальные размеры файла и соответствующие степени сжатия, обеспечивающие не более чем 2%-ное снижение вероятности правильного совпадения при сжатии изображений по сравнению с результатами, получаемыми без сжатия (или с очень незначительным сжатием). Результаты округлены до 1 Кб.

Для использования двух представленных технологий автоматической идентификации по лицу (поиск "один ко многим") размер сжатого файла изображения должен быть в среднем не менее 11 Кб для изображений лица полного фронтального типа, подобных использованным в эксперименте (изображения для паспорта).

Примечание - Сжатие файлов до размера менее 11 Кб может влиять на процесс автоматического распознавания лица. При визуальном анализе параметры сжатия должны быть сведены к минимуму, особенно при проведении судебной экспертизы.

В.3.4 Требования к сжатию изображения лица полного фронтального типа с выделением области интереса

В.3.4.1 Общие положения

Изображение лица полного фронтального или условного фронтального типа может быть подвергнуто дополнительному сжатию в случаях, когда точно установлено местоположение глаз при помощи надежного алгоритма определения местоположения глаз или с помощью визуального контроля положения глаз.

Формат JPEG2000 может быть использован для осуществления сжатия по "области интереса" (ROI-области), поскольку данная технология определена в стандарте ИСО для формата JPEG2000 и в программных библиотеках для JPEG2000.

Сжатие ROI-области в соответствии со спецификацией формата JPEG2000 может быть использовано для получения файлов меньших размеров. Внутренняя область изображения лица, используемая в процессе сопоставления, может быть сжата в меньшей степени, в то время как внешняя область - в большей степени. Полученный файл имеет меньший размер, области изображения, используемые в процессе сопоставления, сохраняют высокое качество, а другие области изображения остаются полезными для визуального анализа. Стандартный декодер JPEG2000 с поддержкой сжатия по ROI-области декодирует изображение с ROI-областями независимо от их местоположения на изображении.

Не рекомендуется использовать сжатие по области интереса в случае, когда автоматическое центрирование изображения лица выполняется без визуального контроля.

В.3.4.2 Внутренние и внешние области изображения лица полного фронтального типа

Сжатие изображения может быть выполнено с учетом внутренних и внешних областей, определенных относительно области лица.

Пример - При использовании изображения полного фронтального типа с разрешением 300 dpi внутренняя область может быть определена как область, полностью содержащая лицо (от макушки до подбородка и от левого уха до правого уха).

Приведенные выше результаты анализа показывают, что степень сжатия 60:1 с использованием формата JPEG2000 сохраняет высокую вероятность правильного совпадения.

Если для внутренней области использовать отношение сжатия 50:1, то для внешней области может использоваться отношение 200:1, при котором сохраняется качество изображения, достаточное для визуального анализа. Например, цветное изображение на рисунке В.7 (формат JPEG2000, разрешение 300 dpi, размер 35x45 мм, 413x531 пикселей, 658 Кб без сжатия) с внутренней областью 240x320 пикселей (230,4 Кб без сжатия) имеет размеры:

a) внешней области (658 - 230,4 Кб)/200 = 2,14 Кб (степень сжатия 200:1);

b) внутренней области (230,4 Кб)/50 = 4,61 Кб (степень сжатия 50:1).

Полный размер файла составляет 2,14 + 4,61 = 6,75 Кб. Уменьшение размера файла по сравнению с файлом, сжатым со степенью 60:1 без выделения области интереса, составляет примерно 40%.

На рисунке В.7 слева показано несжатое изображение с выделенной границей внутренней области, справа - сжатое с использованием технологии JPEG2000-ROI.

Рисунок В.7 - Пример изображения несжатого (а) и сжатого (b) изображения с использованием области интереса, показанной на (а)

В.4 Рекомендации для условного фронтального типа изображения лица

В.4.1 Требования к размерам изображения лица условного типа

Как указано в разделе 9, горизонтальный размер изображения условного типа определяет геометрические параметры лица с использованием контрольных точек положения глаз. Минимальный горизонтальный размер изображения составляет 240 пикселей, что соответствует расстоянию между центрами глаз 60 пикселей, включая граничные пиксели. Максимальное значение не регламентируется.

Интерполяция, требуемая для выполнения аффинных преобразований, используемых при создании изображения условного типа, может привести к возникновению артефактов, которые могут негативно повлиять на процесс распознавания лица. Например, к этому может привести ситуация, когда одна компания выбрала для использования расстояние между центрами глаз 70 пикселей, а другая - 60 пикселей. Поэтому для обеспечения совместимости изображений условного типа рекомендуется использовать горизонтальный размер изображения, кратный 240. Примеры показаны в таблице В.2.

Таблица В.2 - Рекомендованные значения горизонтальных размеров (в пикселях) изображений лица условного типа

Горизонтальный размер	Расстояние между центрами глаз (включая граничные пиксели)
240	60
480	120
720	180

В.4.2 Требования к созданию изображения лица условного типа

На рисунке В.8 представлен пример последовательного преобразования изображения лица к изображению условного типа. В процессе создания изображения условного типа с горизонтальным размером 240 пикселей исходное изображение (а) вращается так, чтобы выровнять положение глаз по горизонтали (b). Далее изображение масштабируется таким образом, чтобы расстояние между центрами глаз составило точно 60 пикселей (с). Наконец, изображение форматируется и кадрируется (d) так, чтобы координаты первого глаза стали равны (89, 144), т.е. 89 пикселей по горизонтали и 144 пикселя по вертикали, при отсчете от верхнего левого угла изображения, имеющего координаты (0,0). Черным пикселям, заполняющим поля изображения, может быть присвоено любое значение цвета, но рекомендуется, чтобы он совпадал с цветом пикселей, лежащих на границе исходного изображения (е).

Рисунок В.8 - Аффинное преобразование и кадрирование

В.4.3 Рекомендации для параметров цифровых изображений лица условного типа

Рекомендуемым методом для определения местоположения глаз является использование автоматического метода с дополнительным визуальным контролем полученных результатов.

Допускается заполнение области пикселей с неопределенными значениями любым цветом.

На этапах аффинных преобразований масштабирования и поворота рекомендуется использовать билинейную или другую интерполяцию более высокого порядка, а также метод дискретных представлений.

В.4.3.1 Требования к постобработке

Не допускается использование многократного (т.е. повторяющегося) сжатия при создании цифровых изображений лица условного фронтального типа.

В.4.4 Требования к сжатию изображения лица условного типа

В.4.4.1 Требования к сжатию без выделения области интереса

Распознавание лица было проведено при помощи двух технологий. Изображения лиц были получены с австралийских паспортов в австралийском Департаменте иностранных дел и торговли. Было рассмотрено 1000 пар сопоставления (оригинал и реконструкция) реальных изображений с паспорта.

Подробное описание экспериментов описано в В.3.3. Для изображений лица условного типа был повторен тот же эксперимент, что и для изображений лица полного фронтального типа. Результаты экспериментов для технологий Identix и ZN Version Technologies представлены на рисунках В.9 и В. 10 соответственно.

Рисунок В.9 - Технология Identix: зависимость результатов распознавания лица от степени сжатия изображений условного типа

Рисунок В.10 - Технология ZN Vision Technologies: зависимость результатов распознавания лица от степени сжатия изображений условного типа

Графики на рисунках В.9 и В.10 показывают:

1) вероятность правильного совпадения быстро снижается с уменьшением размера сжатого файла менее 8 Кб;

2) использование формата JPEG2000 обеспечивает лучшие результаты по сравнению с форматом JPEG.

В.4.4.2 Рекомендации для максимального сжатия и размеров файла изображений лица условного типа форматов JPEG и JPEG2000

При подготовке рекомендаций существенное снижение вероятности правильного совпадения было определено как превышающее 2%. Таким образом, данные рекомендации определяют минимальные размеры файла и соответствующие степени сжатия, обеспечивающие не более чем 2%-ное снижение вероятности правильного совпадения, при сжатии изображений по сравнению с результатами, получаемыми без сжатия (или с очень незначительным сжатием). Результаты округлены до 1 Кб.

Для использования двух представленных технологий автоматической идентификации по лицу (поиск "один ко многим") размер сжатого файла изображения лица условного типа должен быть в среднем не менее 9 Кб в формате JPEG или JPEG2000.

B.4.5 Требования к сжатию изображения лица условного типа с выделением области интереса

В.4.5.1 Общие положения

Изображение лица полного фронтального или условного фронтального типа может быть подвергнуто дополнительному сжатию в случаях, когда точно установлено местоположение глаз при помощи проверенного алгоритма определения местоположения глаз или с помощью визуального контроля положения глаз.

Формат JPEG2000 может быть использован для осуществления сжатия по "области интереса" (ROI-области), поскольку данная технология определена в стандарте ИСО для формата JPEG2000 и в программных библиотеках для JPEG2000.

Сжатие ROI-области в соответствии со спецификацией формата JPEG2000 может быть использовано для получения файлов меньших размеров. Внутренняя область изображения лица, используемая в процессе сопоставления, может быть сжата в меньшей степени, чем внешняя область изображения. Полученный файл имеет меньший размер; области изображения, используемые в процессе сопоставления, сохраняют высокое качество, а другие области изображения остаются полезными для визуального анализа. Стандартный декодер JPEG2000 с поддержкой сжатия по ROI-области декодирует изображение с ROI-областями независимо от их местоположения на изображении.

Не рекомендуется использовать сжатие по области интереса в случае, когда автоматическое центрирование изображения лица выполняется без визуального контроля.

B.4.6 Внутренние и внешние области для сжатия изображения лица условного типа

Для изображения лица условного типа с горизонтальным размером 240 пикселей внутренняя область определяется прямоугольной областью с координатами вершин (24, 24), (215, 24), (24, 263) и (215, 263), включая граничные пиксели, как показано на рисунке В.11. Размер этой области составляет 192x240 пикселей.

Рисунок В.11 - Рекомендуемая область интереса для изображений лица условного типа

На рисунке В.11 показаны размеры внутренней области при горизонтальном размере изображения W = 240. В общем случае координаты вершин, задающие внутреннюю область, равны: (0,1 * W, 0,1 * W), (0,9* W - 1, 0,1 * W), (0,1 * W, 1,1 * W - 1) и (0,9 * W - 1, 1,1 * W - 1).

Внешняя область соответствует всему изображению с исключенной внутренней областью и имеет размер 240 х 320 - 192 х 240 = 30720 пикселей, или (75 - 45) х 3 Кб = 90 Кб в байтах для 3 байтов на пиксель.

Взаимосвязь между степенью сжатия изображений лица условного типа с использованием области интереса и вероятностью правильного сопоставления не определялась.

В.5 Рекомендации для полного фронтального трехмерного типа изображения лица

Помимо требований раздела 12 для полного фронтального трехмерного типа изображения лица рекомендуется выполнять следующие требования.

B.5.1 Рекомендации для двухмерной части изображения лица полного фронтального трехмерного типа

Необходимо следовать рекомендациям для полного фронтального типа изображения лица.

B.5.2 Замечания по совместимости

Существует большое число реализаций, соответствующих основному стандарту. Для областей применения, где важна совместимость, рекомендуется записывать двухмерную часть изображения лица полного фронтального трехмерного типа в качестве в качестве полного фронтального изображения в той же записи изображения лица. Это обеспечивает безопасное считывание записи полного фронтального изображения, т.е. функциональную совместимость.

B.5.3 Требования к положению головы для полного фронтального трехмерного изображения

Угол отклонения головы должен быть не более 5° (см. 5.5.9.3).

B.5.4 Требования к синхронности получения двухмерного и трехмерного изображений

Поле "Синхронность получения двухмерного и трехмерного изображений" должно быть определено и не может быть заполнено значением 0xFFFF (не определено).

B.5.5 Требования к продолжительности получения трехмерного изображения

Поле "Продолжительность получения трехмерного изображения" должно быть определено и не может быть заполнено значением 0xFFFF (не определено).

B.5.6 Рекомендации для полного фронтального трехмерного типа изображения с использованием карты глубины

B.5.6.1 Требования к масштабированию

Разрешение записанных данных глубины в значительной степени зависит от Масштаб Z. Для обеспечения качества для полного фронтального трехмерного типа изображения должно быть установлено максимальное значение Масштаб Z, равное 0,8 мм.

По этой же причине установлены максимальные значения Масштаба Х и Масштаба Y, равные 0,8 мм, для полного фронтального трехмерного типа изображения с использованием карты глубины в прямоугольной системе координат.

B.5.6.2 Требования к недействительным точкам карты глубины

Не более 20% пикселей карты глубины в области, определенной в 12.5*, могут иметь нулевое значение, определяющее недействительное значение глубины. Кроме того, во "внутренней области", определенной как [-1,5 w; 1,5 w] x [-1,8 w; 1,8 w] в прямоугольной системе координат не более 10% пикселей могут иметь нулевое значение, определяющее недействительное значение глубины. Начало отсчета - в контрольной точке prn, w - расстояние между контрольными точками 12.1 и 12.2 (центры глаз) в соответствии с 5.6.5.

B.5.7 Рекомендации для полного фронтального трехмерного типа изображения с использованием карты точек

B.5.7.1 Требования к ширине и высоте карты точек

Минимальные размеры карты точек должны составлять:

- минимальная ширина карты точек - 175 пикселей;

- минимальная высота карты точек - 213 пикселей.

B.5.7.2 Требования к охвату лица

Не менее 90% точек должны иметь Х и Y координаты соответственно со значениями -1,75 wX1,75 w и -1,75 wY2,55 w в прямоугольной системе координат с началом отсчета в контрольной точке prn, где w - расстояние между контрольными точками 12.1 и 12.2 (центры глаз) в соответствии с 5.6.5.

В.5.8 Рекомендации для полного фронтального трехмерного типа изображения с использованием вершин

В.5.8.1 Требования к охвату лица

Не менее 1500 точек должны иметь Х и Y координаты соответственно со значениями -1,5 wX1,5 w и -1,8 wY1,8 w в прямоугольной системе координат с началом отсчета в контрольной точке prn, где w - расстояние между контрольными точками 12.1 и 12.2 (центры глаз) в соответствии с 5.6.5.

90% площади внутренней области должно удовлетворять условию: на каждый 1  плоскости внутреннего региона приходится минимум одна спроецированная точка.

B.6 Рекомендации для условного фронтального трехмерного типа изображения лица

Помимо требований раздела 13 для условного фронтального трехмерного типа изображения лица рекомендуется выполнять следующие требования.

B.6.1 Рекомендации для двухмерного изображения лица условного фронтального трехмерного типа

Необходимо следовать рекомендациям для условного фронтального типа изображения лица.

B.6.2 Замечания по совместимости

Существует большое число реализаций, соответствующих основному стандарту. Для областей применения, где важна совместимость, рекомендуется записывать двухмерную часть изображения лица условного фронтального трехмерного типа в качестве условного фронтального изображения в той же записи изображения лица. Это обеспечивает безопасное считывание записи условного фронтального изображения, т.е. функциональную совместимость.

B.6.3 Требования к положению головы в трехмерном представлении

Угол отклонения головы должен быть не более 5° (см. 5.5.9.3).

B.6.4 Требования к синхронности получения двухмерного и трехмерного изображений

Поле "Синхронность получения двухмерного и трехмерного изображений" должно быть определено и не может быть заполнено значением 0xFFFF (не определено).

B.6.5 Требования к продолжительности получения трехмерного изображения

Поле "Продолжительность получения трехмерного изображения" должно быть определено и не может быть заполнено значением 0xFFFF (не определено).

B.6.6 Рекомендации для условного фронтального трехмерного типа изображения с использованием карты глубины

Необходимо следовать рекомендациям, приведенным в В.5.6.

B.6.7 Рекомендации для условного фронтального трехмерного типа изображения с использованием карты точек

Необходимо следовать рекомендациям, приведенным в В.5.7.

B.6.8 Рекомендации для условного фронтального трехмерного типа изображения с использованием вершин

Необходимо следовать рекомендациям, приведенным в В.5.8.

B.7 Краткое изложение обязательных требований и рекомендаций для трехмерных типов изображений

В.7.1 Нормативные система координат и требования к положению головы для основного трехмерного типа изображения

Требование	Карта глубины	Карта точек	Вершины
Прямоугольная система координат	Поддерживается	Поддерживается	Поддерживается
Цилиндрическая система координат	Поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается
Значения масштаба и смещения, используемые при преобразовании координат	Поддерживается	Не поддерживается. Фиксированное масштабирование и смещение	Не поддерживается. Фиксированное масштабирование и смещение
Ограничения на положение головы (поворот, наклон, отклонение)	Нет	Нет	Нет

B.7.2 Нормативные система координат и требования к положению головы для полного фронтального трехмерного типа изображения

Требование	Карта глубины	Карта точек	Вершины
Прямоугольная система координат	Нос как начало системы отсчета	Нос как начало системы отсчета	Нос как начало системы отсчета
Цилиндрическая система координат	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается
Значения масштаба и смещения, используемые при преобразовании координат	Поддерживается	Не поддерживается. Фиксированное масштабирование и смещение	Не поддерживается. Фиксированное масштабирование и смещение
Ограничения на положение головы (поворот, наклон, отклонение), градусы	(5, 5, 8)	(5, 5, 8)	(5, 5, 8)

B.7.3 Нормативные система координат и требования к положению головы для условного фронтального трехмерного типа изображения

Требование	Карта глубины	Карта точек	Вершины
Прямоугольная система координат	Нос как начало системы отсчета	Нос как начало системы отсчета	Нос как начало системы отсчета
Цилиндрическая система координат	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается
Значения масштаба и смещения, используемые при преобразовании координат	Поддерживается	Не поддерживается. Фиксированное масштабирование и смещение	Не поддерживается. Фиксированное масштабирование и смещение
Ограничения на положение головы (поворот, наклон, отклонение), градусы	(5, 5, 8)	(5, 5, 8)	(5, 5, 8)

В.7.4 Рекомендуемые система координат и требования к положению головы для полного фронтального трехмерного типа изображения

Требование	Карта глубины	Карта точек	Вершины
Прямоугольная система координат	Нос как начало системы отсчета	Нос как начало системы отсчета	Нос как начало системы отсчета
Цилиндрическая система координат	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается
Значения масштаба и смещения, используемые при преобразовании координат	Поддерживается	Не поддерживается. Фиксированное масштабирование и смещение	Не поддерживается. Фиксированное масштабирование и смещение
Ограничения на положение головы (поворот, наклон, отклонение), градусы	(5, 5, 5)	(5, 5, 5)	(5, 5, 5)

В.7.5 Рекомендуемые система координат и требования к положению головы для условного фронтального трехмерного типа изображения

Требование	Карта глубины	Карта точек	Вершины
Прямоугольная система координат	Нос как начало системы отсчета	Нос как начало системы отсчета	Нос как начало системы отсчета
Цилиндрическая система координат	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается
Значения масштаба и смещения, используемые при преобразовании координат	Поддерживается	Не поддерживается. Фиксированное масштабирование и смещение	Не поддерживается. Фиксированное масштабирование и смещение
Ограничения на положение головы (поворот, наклон, отклонение), градусы	(5, 5, 5)	(5, 5, 5)	(5, 5, 5)